JPH0670459B2 - ４輪駆動用自動変速機の潤滑油冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、Ｆ・Ｆ（フロントエンジン・フロントドライ
ブ）を基本とした横置き４輪駆動用自動変速機に係り、
詳しくはそのケース内に封入された潤滑油の冷却装置に
関する。

（ロ）従来の技術 一般に、車輌用変速機において、異種のオイルを使用し
なければならなかったり又はオイルレベルの差等によ
り、変速機の一部ケースに潤滑油を封入しなければなら
ない場合がある。例えば、４輪駆動用自動変速機におい
て、後方に動力伝達するためのハイポイドギヤには極圧
添加剤を添加したオイル（例えばハイポイドギヤオイ
ル）を用いる必要があり、従って変速機本体からトラン
スファーケース内のベアリング等の潤滑油に供給されて
いる粘性の低いオイル（例えばATF）と混合しないよう
に、該ハイポイドギヤ室部分は変速機本体から分けて設
ける必要がある。

ところで、このように封入された潤滑油は、特にその容
量が小さい場合、攪拌やギヤの発熱等により油温が上昇
し、ベアリング、オイルシール等の耐久性を著しく劣化
するという問題点を生じる。

このため、従来、該封入潤滑油を冷却すべく、走行風圧
による自然冷却や、専用の強制潤滑回路を設置する等に
より対処している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、自然冷却による方法では、冷却するケースの設
置場所に制限があり、４輪駆動用の自動変速機の後方に
配置される後方伝動用のギヤ室は、走行風圧が当たり難
くく、かつ該ギヤ室が狭いことと相俟って、効果的に冷
却できない。

また、強制潤滑による方法では、専用にオイルポンプ等
が必要であって大掛りな装置になってしまい、重量化及
び大型化の原因になると共に、コストアップの要因にな
る。

そこで、本発明は、封入潤滑油を自動変速機本体の潤滑
油にて冷却することにより、上述問題点を解消して安価
で効率のよい、Ｆ・Ｆを基本とした４輪駆動用自動変速
機の潤滑油冷却装置を提供することを目的とするもので
ある。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、車体
幅方向に延びるように配置されたインプットシャフト
（15）と、該インプットシャフトに並列的に配設された
アウトプットシャフト（16）とを有する自動変速機構部
（３）と、 前記アウトプットシャフト（16）に並列的に配設され、
該アウトプットシャフトに駆動連結されている前輪用デ
ィファレンシャル部（５）と、 該前輪ディファレンシャル部に同軸的に配設され、前記
自動変速機構部のアウトプットシャフトに駆動連結され
て、後輪側に動力を伝達するトランスファー部（７）
と、 前記インプットシャフトに連動して回転するオイルポン
プ（35）に基づき、潤滑油を前記自動変速機構部（３）
及び前輪ディファレンシャル部（５）に供給する潤滑装
置と、を備え、 前記自動変速機構部（３）、前輪用ディファレンシャル
部（５）及びトランスファー部（７）をケース（8,9,1
1）に収納してなる４輪駆動用自動変速機（１）におい
て、 前記トランスファー部（７）は、前記アウトプットシャ
フト（16）に駆動連結された環状のリングギヤマウント
ケース（29）と、該リングギヤマウントケースに直角に
配設されて、後輪に駆動連結された連結軸（32）と、前
記リングギヤマウントケースの外周に固定されたハイポ
イドリングギヤ（27）と、前記連結軸に固定され該ハイ
ポイドリングギヤに噛合されたハイポイドギヤ（33）と
を有し、 前記リングギヤマウントケース（29）は、両端において
前記ケース（11）に軸受（31）を介して支持される両端
のボス部（29a）（29a）を有すると共に、これら両端の
ボス部の間における内周面に、外径方向に膨出した環状
の油溜り室（40）を形成し、 前記ハイポイドリングギヤ（27）及びハイポイドギヤ
（33）は、前記ケース（11）と前記リングギヤマウント
ケース両端のボス部（29a）（29a）との間にそれぞれ配
設された一対のオイルシール（41）（41）により形成さ
れ、前記自動変速機構部（３）及び前記前輪用ディファ
レンシャル部（５）と隔離されたギヤ室（70）内に配置
されると共に、該ギヤ室内に封入された封入潤滑油によ
り潤滑され、 前記リングギヤマウントケース（29）により形成された
前記環状の油溜り室（40）は、その軸方向一方側に前記
潤滑装置からの潤滑油が供給される潤滑油供給油路（59
又は72）が連通され、軸方向他方側には前記油溜り室
（40）からの潤滑油を排出するドレン油路（60）が連通
され、 前記ギヤ室（70）内に封入された封入潤滑油は、前記リ
ングギヤマウントケース（29）により形成された前記環
状の油溜り室（40）に供給された潤滑油により、回転す
る該リングギヤマウントケースを介して熱交換されて冷
却されてなる ことを特徴とする４輪駆動用自動変速機の潤滑油冷却装
置にある。

（ホ）作用 上記構成に基づき、インプットシャフト（15）に入力さ
れた回転は、自動変速機構部（３）にて適宜変速されて
アウトプットシャフト（16）に出力され、更に前進用デ
ィファレンシャル部（５）を介して左右前輪に伝達され
ると共に、トランスファー部（７）に伝達される。該ト
ランスファー部にあっては、前記アウトプットシャフト
（16）の回転が、リングギヤマウントケース（29）に伝
達され、更にハイポイドリングギヤ（27）及びハイポイ
ドギヤ（33）を介して後輪に駆動連結されている連結軸
（32）に伝達される。

その際、オイルポンプ（35）に基づき発生される潤滑装
置の潤滑油が、リングギヤマウントケース（29）の油溜
り室（40）に軸方向一方側から供給され、他方側に排出
されて、該油溜り室（40）を常に流動している。そし
て、前記リングギヤマウントケース（29）は前述したよ
うに回転しているため、その中央部が膨出した形状から
なるにも拘らず、油溜り室（40）内の潤滑油は、遠心力
により該環状のマウントケース（29）の全周に沿って流
れ、該大きな接触面積からなるケース全周面を介して、
前記ハイポイドギヤ（33）及びハイポイドリングギヤ
（27）を収納しているギヤ室（70）の封入潤滑油が前記
油溜り室（40）内の流動潤滑油により冷却される。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのも
のであるが、本願発明の構成を何等限定するものではな
い。

（ヘ）実施例 以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

まず、本発明に係る潤滑油冷却装置を適用したパートタ
イム方式の４輪駆動用自動変速機について、第２図に基
づき説明する。

横置き型４輪駆動用自動変速機１は、トルクコンバータ
部２、自動変速機構部３、前輪用ディファレンシャル部
５、後輪作動切換え部６及びトランスファー部７を備え
ており、かつこれらは互いに接合されるトランスアクス
ルハウジング８、トランスアクスルケース９及びトラン
スファーケース11に収納されている。また、トルクコン
バータ部２はトルクコンバータ12及びロックアップクラ
ッチ13からなり、エンジン出力軸14の回転がこれらを介
してインプットシャフト15に伝達される。また、自動変
速機構部３はクラッチ又はブレーキにて適宜制御される
３段のプラネタリギヤユニット（図示せず）からなり、
インプットシャフト15の回転がこれらギヤユニットを介
して１速、２速、３速及びオーバドライブそしてリバー
スの各変速段に適宜変速され、カウンタシャフト16に回
転自在に支持されているアウトプットギヤ17に伝達され
る。また、前輪用ディファレンシャル部５は上記ギヤ17
に噛合しているリングギヤ19、該リングギヤ19を固定し
ているマウントケース20及び該ケース20内に配置されて
いる前輪用ディファレンシャルギヤユニット21からな
り、リングギヤ19の回転がギヤユニット21を介して左右
の前輪用アクスル22l,22rを差動回転する。また、後輪
差動切換え部６はリングギヤ19と共にマウントケース20
に固定されている油圧式多板クラッチ23からなり、該ク
ラッチ23はダブルピストン25a,25bにて制御されると共
にその出力部23aが右前輪用アクスル22rに被嵌している
スリーブ軸からなる後輪用駆動軸26に連結している。ま
た、トランスファー部７はトランスファーケース11、及
びハイポイドリングギヤ27を固定していると共に後輪用
駆動軸26の先端にスプライン結合しているリングギヤマ
ウントケース29を有しており、トランスファーケース11
はその先端部にて右前輪用アクスル22rをボールベアリ
ング30により回転自在に支持していると共に、その中間
部にてマウントケース29をローラベアリング31,31によ
り回転自在に支持している。更に、リングギヤ27は後方
に延びる連結軸32の先端に固定されているハイポイドギ
ヤ33に噛合しており、後輪用駆動軸26の回転はハイポイ
ドギヤ27,33を介して連結軸32に伝達される。なお、ト
ランスアクスルハウジング８のケース９に接合する部分
にはインプットシャフト15を囲むようにオイルポンプ35
が設置されており、該ポンプ35はエンジン出力軸14にて
駆動され、コントロールユニットを介してトルクコンバ
ータ12、クラッチ23のピストン25a,25b等の制御機器、
そして各潤滑箇所にオイルを供給する。

これにより、エンジンの回転は、トルクコンバータ12又
はロックアップクラッチ13を介して自動変速機構部３に
伝達され、更にそのアウトプットギヤ17から前輪用ディ
ファレンシャルギヤユニット21を介して左右前輪用アク
スル22l,22rに伝達され、前輪が駆動される。一方、油
圧多板クラッチ23は手動又は自動により切換えられ、登
はん時等の４輪駆動必要時にのみ接続される。そして、
該クラッチ23が接続されると、自動変速機構部３のアウ
トプットギヤ17の回転は該クラッチ23を介して後輪駆動
軸26に伝達され、更にハイポイドギヤ27,33及び連結軸3
2を介して後輪をも駆動され、４輪駆動になる。

ついで、第１図に基づき、本発明に係る潤滑油冷却装置
について説明する。

トランスファーケース11は略々中央部の膨出部分11eに
て結合されるケース半体11a,11bからなると共に、その
左側面はトランスアクスルハウジング８に接合されてお
り、かつその後側面は縦方向に延びるギヤケース37に接
合されている。また、リングギヤマウントケース29はト
ランスファーケース11の膨出部分11cに配置されてお
り、その外周側にリングギヤ27がボルト39にて固定され
ていると共にその内周部はその中央部が外径方向に膨出
した環状の油溜り室40を形成しており、かつその両端ボ
ス部29a,29a外周面にはテーパローラベアリング31,31が
ケース11との間に介在され、更にその外側部分にてオイ
ルシール41,41がケース11との間に油密状に嵌合されて
いる。また、右前輪用アクスル22rを支持しているボー
ルベアリング33の外側部分にてケース11と該駆動軸22r
との間にオイルシール42が油密状に介装されており、従
って該オイルシール42と前記ボス部先端オイルシール41
との間でボールベアリング30を含んだ小油溜り室43が形
成されている。一方、油圧多板クラッチ23のクラッチハ
ウジング23bから延びているボス部23cがトランスファー
ケース11の内周面に摺接しており、更に該ボス部23cの
内周面にはスリーブ45が圧入され、かつ該スリーブ45の
内周面がスリーブ状の後輪用駆動軸26に摺接している。
そして、ボス部23cにはＯリング46で隔てられた２個の
環状溝47,49が形成され、一方の環状溝47はボス部23cの
内周面に形成された軸方向溝50及び孔51を介してクラッ
チ23のピストン25a部分に連通している。また、ボス部2
3c内周面の上記軸方向溝50と反対側（下側）にも軸方向
溝54が形成されており、また同じ部分にてスリーブ45の
内周面にも軸方向に所定幅を有する環状溝52が形成され
ており、前記他方の環状溝49は孔55を介して軸方向溝54
に連通し、更に孔を介して環状溝52に連通し、そして更
に後輪用駆動26に形成された孔56を介して、２重軸を構
成する前輪用アクスル22r及び後輪用駆動軸26の隙間ｃ
に連通している。また、トランスファーケース11にはコ
ントロールユニットを介してオイルポンプ35に連通して
いるクラッチ制御用油路57が形成されており、該油路57
は前記一方の環状溝47に連通している。また、トランス
ファーケース11の前記クラッチ制御用油路57の反対側に
はディファレンシャルケース10に形成された油路58等を
介して同じくオイルポンプ35に連通している潤滑供給油
路59が形成されており、該油路59は前記他方の環状溝49
に連通している。更に、該潤滑供給油路59近傍にてケー
ス11にはドレン油路60が形成されており、該油路60はマ
ウントケースボス部基端側オイルシール41にて区画され
かつマウントケース29内の油溜り室40に連通している室
61を連通していると共に、他端がトランスアクスルケー
ス内の油溜りに連通されている。また、後輪用駆動軸26
の先端とマウントケース29とはスプライン62を介して結
合されているが、該スプライン62の一部が欠歯62aされ
ており、該欠歯62aを介して前記小油溜り室43とマウン
トケース29内の油溜り室40と連通している。なお、多板
クラッチ23のボス部23cもデフサイドローラベアリング6
3にてハウジング８に回転自在に支持されているが、該
ボス部23cには前記軸方向溝51に連通する小孔65が形成
されており、該小孔65を介して該ベアリング63にも潤滑
油が供給されている。

以上構成に基づき、自動変速機本体（2,3,5,6）に流填
されている自動変速機用オイル（ATF）は、オイルポン
プ35からコントロールユニットを介して潤滑油供給油路
59に供給され、そして該潤滑油が、クラッチボス部23c
の環状溝49及び孔55を介して軸方向溝54に送られ、更に
小孔65を介してデフサイドベアリング63に供給されると
共に、スリーブ45の軸方向溝52及び後輪用駆動軸26の孔
56を通って隙間ｃに供給される。そして、該隙間ｃ内の
潤滑油は、ディファレンシャル部５方向及び先端小油溜
り室43に向けて流れ、それにより前輪用アクスル22rと
後輪用駆動軸26との間が潤滑される。更に、小油溜り室
43に送られた潤滑油は先端部のボールベアリング30を潤
滑し、そしてオイルシール41によりハイポイドギヤ27,3
7方向に流出することは阻止され、欠歯62aを通ってマウ
ントケース29内の油溜り室40に導かれる。更に、該油溜
り室40の潤滑油は室61を介してドレン油路60から排出さ
れ、アクスルケース９内の油溜りに戻される。これによ
り、デフサイドベアリング63を潤滑する潤滑油供給油路
58を利用して、トランスファー部７の各潤滑必要箇所が
強制潤滑される。

一方、トランスファーケース11の膨出部11c及びギヤケ
ース37が結合されて、ギヤ室70が形成されており、該ギ
ヤ室70には互いに噛合しているハイポイドギヤ27,33及
び連結軸32を収納していると共に、リングギヤマウント
ケース29との間がオイルシール41により隔てられている
と共に、ケース37先端部分がオイルシール71により密封
されており、該密封されているギヤ室70にハイポイドギ
ヤオイル（極圧添加剤入オイル）が封入されている。そ
して、該ギヤ室70内のハイポイドギヤオイルは強制潤滑
されている油溜り室40内のATEと壁面29cを介して対接し
ており、両潤滑油の間で熱交換される。

従って、ギヤ室70は後方に位置して走行風圧が当たら
ず、かつ比較的その容積が狭く、ハイポイドギヤ27,33
の噛合及びオイル攪拌によって、該ギヤ室70内のハイポ
イドギヤオイルは比較的高温となる。一方、油溜り室40
内のATFは循環しており、高温になることはなく、かつ
リングギヤマウントケース29の回転による遠心力に基づ
き、その壁面29cに密接している。これにより、ハイポ
イドギヤオイルは壁面29cの全周面を介してATFに熱をう
ばわれて冷却され、かつ該熱をうばったATFは変速機本
体内に循環されてオイルクーラ等により冷却される。

なお、上述実施例は、ケース10,11に形成した油路58,59
から溝及び孔を介して前輪用アクスル22rと後輪用駆動
軸26との隙間ｃに供給し、そして油溜り室40に供給して
いるが、これを、第３図に示すように、トランスファー
ケース11先端部の小油溜り室43にチューブ72を連通し、
該チューブ72を介してオイルクーラから直接潤滑油を供
給するようにしてもよい。

これにより、オイルクーラにて冷却されたATF（潤滑
油）は、チューブ72を介して直接小油溜り室43に供給さ
れてベアリング30を潤滑し、更に油溜り室40に送られ
て、ギヤ室70のハイポイドギヤオイルを冷却してドレン
油路60から変速機本体に戻される。従って、ギヤ室70内
の潤滑油はオイルクーラから直接送られる冷たい潤滑油
にて冷却されるので、効果的に冷却される。

また、上述実施例は、後輪作動切換え用クラッチ23を備
えたパートタイム方式の４輪駆動用変速機について説明
したが、リングギヤマウントケース29内に中間ディファ
レンシャルギヤユニットを収納し、自動変速機構部３の
アウトプットギヤ17から駆動軸を介して該中間ディファ
レンシャルギヤユニットに伝達し、そして該ギヤユニッ
トにて前輪及び後輪への伝達力を分岐してなる、いわゆ
るフルタイム方式の４輪駆動用変速機にも本潤滑油冷却
装置を同様に適用し得る。

（ト）発明の効果 以上説明したように、本発明によると、回転体であるリ
ングギヤマウントケースの内周に環状の油溜り室を設け
たので、油溜り室に軸方向一方側に連通された潤滑油供
給油路から潤滑油が供給されると、遠心力により環状の
油溜り室内に潤滑油が充満されることになり、ギヤ室に
面するリングギヤマウントケースの外周の全周におい
て、熱交換が可能となり、ギヤ室内の封入潤滑油の冷却
が促進され、そして熱交換を終えた油溜り室内の潤滑油
は、油溜り室の軸方向他方側に連通されたドレン油路か
ら排出され、これによりハイポイドギヤを収納したギヤ
室の封入潤滑油を効率よく冷却することができる。

また、ギヤ室への走行風による自然冷却不足や、ギヤ室
が狭くなるという問題点を有するFF車輌の４輪駆動用自
動変速機において、特別に冷却装置を設けなくとも、簡
単な構成で、ギヤ室内の潤滑油を十分冷却することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る潤滑油冷却装置を備えたトランス
ファー部を示す断面図、第２図は本発明を適用した４輪
駆動用自動変速機を示す断面図、そして第３図は一部変
更した実施例を示すトランスファー部の断面図である。 １…４輪駆動用自動変速機、２…トルクコンバータ
（部）、３…自動変速機構（部）、５…ディファレンシ
ャル部、６…後輪作動切換え部、７…トランスファー
部、８…トランスアクスルハウジング、11…トランスフ
ァーケース、22r…（右）前輪用アクスル、23…クラッ
チ、26…（後輪用）駆動軸、27…ハイポイドリングギ
ヤ、29…リングギヤマウントケース、29c…壁面、33…
ハイポイドギヤ、37…ギヤケース、39…軸受、40…油溜
り室（油路）、41…オイルシール、59,72…潤滑油供給
油路、60…ドレン油路、70…ギヤ室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体幅方向に延びるように配置されたイン
   プットシャフトと、該インプットシャフトに並列的に配
   設されたアウトプットシャフトとを有する自動変速機構
   部と、 前記アウトプットシャフトに並列的に配設され、該アウ
   トプットシャフトに駆動連結されている前輪用ディファ
   レンシャル部と、 該前輪ディファレンシャル部に同軸的に配設され、前記
   自動変速機構部のアウトプットシャフトに駆動連結され
   て、後輪側に動力を伝達するトランスファー部と、 前記インプットシャフトに連動して回転するオイルポン
   プに基づき、潤滑油を前記自動変速機構部及び前輪ディ
   ファレンシャル部に供給する潤滑装置と、を備え、 前記自動変速機構部、前輪用ディファレンシャル部及び
   トランスファー部をケースに収納してなる４輪駆動用自
   動変速機において、 前記トランスファー部は、前記アウトプットシャフトに
   駆動連結された環状のリングギヤマウントケースと、該
   リングギヤマウントケースに直角に配設されて、後輪に
   駆動連結された連結軸と、前記リングギヤマウントケー
   スの外周に固定されたハイポイドリングギヤと、前記連
   結軸に固定され該ハイポイドリングギヤに噛合されたハ
   イポイドギヤとを有し、 前記リングギヤマウントケースは、両端において前記ケ
   ースに軸受を介して支持される両端のボス部を有すると
   共に、これら両端のボス部の間における内周面に、外径
   方向に膨出した環状の油溜り室を形成し、 前記ハイポイドリングギヤ及びハイポイドギヤは、前記
   ケースと前記リングギヤマウントケース両端のボス部と
   の間にそれぞれ配設された一対のオイルシールにより形
   成され、前記自動変速機構部及び前記前輪用ディファレ
   ンシャル部と隔離されたギヤ室内に配置されると共に、
   該ギヤ室内に封入された封入潤滑油により潤滑され、 前記リングギヤマウントケースにより形成された前記環
   状の油溜り室は、その軸方向一方側に前記潤滑装置から
   の潤滑油が供給される潤滑油供給油路が連通され、軸方
   向他方側には前記油溜り室からの潤滑油を排出するドレ
   ン油路が連通され、 前記ギヤ室内に封入された封入潤滑油は、前記リングギ
   ヤマウントケースにより形成された前記環状の油溜り室
   に供給された潤滑油により、回転する該リングギヤマウ
   ントケースを介して熱交換されて冷却されてなる ことを特徴とする４輪駆動用自動変速機の潤滑油冷却装
   置。